10KG包裝袋碼垛機器人機械臂的設計 碼垛機械手設計【全套含有CAD圖紙三維建?！?/h1>

包含 CAD 圖紙和三維建模及說明書,咨詢 Q 197216396 或 11970985本 科 畢 業 設 計 （ 論 文 ）題 目 10KG 包裝袋碼垛機器人機械臂的設計 專 業 學生姓名 班 級 學 號 指導教師 二 年 月 日包含 CAD 圖紙和三維建模及說明書,咨詢 Q 197216396 或 11970985畢業設計（論文）原創性聲明本人鄭重聲明：所提交的畢業設計（論文） ，是本人在導師指導下，獨立進行研究工作所取得的成果。除文中已注明引用的內容外，本畢業設計（論文）不包含任何其他個人或集體已經發表或撰寫過的作品成果。對本研究做出過重要貢獻的個人和集體，均已在文中以明確方式標明并表示了謝意。論文作者簽名：日期： 年 月 日包含 CAD 圖紙和三維建模及說明書,咨詢 Q 197216396 或 11970985摘 要機器人技術是機電一體化產品，碼垛機器人成為一個領先的研究課題。運用在不同領域，如機械，電子，信息理論，人工智能，生物學和計算機，知識等諸多領域的發展機械接頭端的設計，機器人也導致了這些學科的發展。碼垛型機器人是一種典型的機電一體化產品，工藝多碼垛運動的一個機械臂運動更多的領域進行合作研究。機械，電子，信息理論，人工智能，知識和生物和計算機許多學科，但其發展的多機構銜接所需組合碼垛也促成了這些學科的發展。本文采用在結構設計上的 10KG包裝袋碼垛機器人，并完成圖紙和零件圖總裝配圖。為機器人模型的要求被分析以估計電機的每個碼垛，充分的設得所需要的轉矩和功率。完成碼垛型機器人的程序設計，總體設計，結構設計，運動學模型操盤分析，檢查，分析機器人模型，設計和生產機器人模型做的過程中強度的關鍵部件，繪制 3D圖。關鍵詞：機械臂，結構設計，10KG 包裝袋碼垛機器人，機械臂，電機包含 CAD 圖紙和三維建模及說明書,咨詢 Q 197216396 或 119709851AbstractRobotics is a mechatronic products, palletizing robot into a leading research. Used in different fields, such as machinery, electronics, information theory, artificial intelligence, biology and computer knowledge, and many other developments in the field of mechanical coupling end design, the robot also led to the development of these disciplines. Palletizing robot is a typical mechatronic products, processes more than a hot arm palletizing motion movement more areas of collaborative research. Many disciplines mechanics, electronics, information theory, artificial intelligence, knowledge and biological and computer, but the development of its multi-agency convergence desired combination of stacking also contributed to the development of these disciplines.In this paper, the structural design of lightweight gypsum wallboard palletizing robot and complete drawings and part drawings assembly drawing. To require each robot model are analyzed to estimate the motor palletizing, full set was required torque and power. Complete palletizing robot programming, design, structural design, manipulator kinematics model analysis, inspection, analysis robot models, key components design and production process of doing robot model intensity, plotted in Fig. 3D.Keywords: arm, structural design, lightweight gypsum wallboard palletizing robot motor包含 CAD 圖紙和三維建模及說明書,咨詢 Q 197216396 或 119709851目 錄摘 要 .IIAbstract.11 緒論.31.1 課題的背景、來源及意義.31.2 碼垛機器人的發展進程及發展趨勢.31.3 課題的設計內容.42 總體方案設計.52.2 碼垛碼垛機器人工程概述.52.3 工業碼垛碼垛機器人總體設計方案論述.52.4 碼垛機器人機械傳動原理.62.5 碼垛機器人總體方案設計.72.6 本章小結.83 碼垛機器人大臂部結構.93.1 大臂部結構設計的基本要求.93.2 大臂部結構設計.103.3 大臂電機及減速器選型.103.4 減速器參數的計算.113.5 承載能力的計算.143.5.1 柔輪齒面的接觸強度的計算.143.5.2 柔輪疲勞強度的計算.154 小臂結構設計.204.1 手指的相關設計與計算.204.2 手爪結構設計與校核.204.3 結構分析.214.4 計算分析.224.5 腕部設計.234.5.1 手腕偏轉驅動計算.234.5.2 手腕俯仰驅動計算.324.5.3 電動機的設得.32包含 CAD 圖紙和三維建模及說明書,咨詢 Q 197216396 或 119709854.6 小臂部結構設計.334.7 小臂電機及減速器選型.334.7.1.傳動結構形式的設得.344.7.2.幾何參數的計算.354.8 凸輪波發生器及其薄壁軸承的計算.354.8.1 柔輪齒面的接觸強度的計算.364.8.2 柔輪疲勞強度的計算.364.9 軸結構尺寸設計.384.10 軸的受力分析及計算.384.11 軸承的壽命校核.39總 結.42參考文獻.43致 謝.44包含 CAD 圖紙和三維建模及說明書,咨詢 Q 197216396 或 11970985包含 CAD 圖紙和三維建模及說明書,咨詢 Q 197216396 或 11970985包含 CAD 圖紙和三維建模及說明書,咨詢 Q 197216396 或 11970985包含 CAD 圖紙和三維建模及說明書,咨詢 Q 197216396 或 11970985包含 CAD 圖紙和三維建模及說明書,咨詢 Q 197216396 或 1197098571 緒論1.1 課題的背景、來源及意義 在過去的幾十年里，經濟的可持續發展和中國先進的科學技術，機器人碼垛機，焊接，涂裝，焊接，在碼垛，由涂料行業的測量，得到了越來越廣泛的應用。這個機器人，但你必須從三維的自由程度，你將能夠實現機器的許多擬人化的操作和功能。工業機器人是在工業應用中的機器人，它是一種典型的機電裝置。工具工業機器人，將在托盤和重新編程的多功能泰國宮機器人管理等材質的一部分使用。這是采用全自動控制，推動人工智能等多學科，傳感器信息，微電子，計算機和組合的最新研究機加工，是精密的機器?；谒^堆棧碼垛技術，它編碼該材料堆，以達到一個單位，這是自動化技術物流一種新技術，層壓板材的響應，堆疊，運輸的特定圖案的堆疊我們想起來，被整合裝卸，儲存等物流活動的單位。傳輸對象，它是要在一個堆棧和零件的形式，以及正常的對象中，除了對象和液體散裝以節省更多的項目，要，可以節省空間?？焖俚奈锪?，技術開發的快速發展，而且比堆疊技術更廣泛，尤其是在惡劣的環境中，人為的或困難的局面。包裝該堆棧從機器人操作，工廠環境和用戶，安全性，和其他對象類型的需求的各個方面，克服這些困難，變得越來越困難的任務，碼垛設備，如這一點，總是，比如我們的軟件，我們努力提高的電流需求改善的靈活性。它是垂直多關節機器人飲料，特殊功能，并會在其他領域，廣泛碼垛機器人石油，化工，食品加工中使用。在該順序層疊，可以配置其他參數，以滿足要求的包裝材料的包裝盤主類型。機器人碼垛技術是開發高性能的堆疊技術要求的封裝技術用于自動自動化材料處理稱重，要提出的改進是重要的設備之一。為了防止對彈性變形并碼垛的機器人手臂的損壞，就必須有一定量的剛性和強度的。堆疊手腕高的要求，重量其準確性。為了滿足您的堆疊和產品的機械設計的一部分，機器人碼垛堆放要求的要求，生產線自動化?；诮洕惶讬C械結構的與它的強度，機械，電子，軟件，硬件，和整體堆垛機器人，和分析傳輸系統設計的組合的功能設計。1.2 碼垛機器人的發展進程及發展趨勢 80年代以來，隨著碼垛機器人， “七月”的狀態下，中國通過“8 5”科技的協助下，經過 10多年的發展，中國在機器人技術領域取得了巨大成就。機器人，機器人的開發過程中，可分為三代。第一個機器人，或 NC教育播放設備，還是沒有方案的可能，外部環境，以及內部和外部傳感器的一代，第二代機器人沒有反饋任何東西，你得到的信息你可以。有沒有在人工智能應用在那里，你可以機器人 - 不僅與環境的強相互作用，網上適應性;第三代機器人，智能，能夠感測與外部環境的信息傳感器，可以讓你了解。堆垛機器人當前使用主要有以下兩個方面。惡劣和危險的工作環境條件。有害于企業的健康要做到這一點，很多人的工作，閃爍，或不會威脅到生命安全的區域，有什么不適合。例如，匹配新聞管理，采礦，鍛造等。第二個是自動化生產。為了，以便機器人碼垛卸載，在抓取部件等操作，重新取向，以便加載和卸載，可以使用堆疊。機器人的簡單的挑選和地方操作，作業的機器人導向部分，包含 CAD 圖紙和三維建模及說明書,咨詢 Q 197216396 或 11970985你必須是太自由，你是為了增加它的靈活性，它需要大量的自由。工業機器人需要消除不良工作位置，降低勞動成本，提高生產效率，提高產品質量，提高制造過程的靈活性，減少廢物管理，速度更快，成本減少，存貨周轉率和風險。工業機器人，發達國家，工業機器人的進取發展，創新發展，目前的發展是在生產$ 4。兩年銷售階段是高達 10十億日元巨大的產業，工業機器人的世界這是。盡管如此，工業機器人產業，我們將繼續擴大，我們將進入一個新的領域。中國的工業機器人的應用前景非常廣闊。然而，相對薄弱的工業基礎，廉價的勞動力，豐富，帶來了工業機器人的發展有些困難。沿著中國國情，只是為了推廣，推動產業機器人的開發和應用。為了降低成本，提高的重要途徑，以提高機器人的動作速度準確性及模塊化特征標準工業機器人的可靠性。近幾年，中國將繼續把重點放在模塊化工業機器人的發展。這是通過使用從零件和組件裝配標準化模塊進行。除了各種工業機器人，伺服馬達，傳感器，手臂，手腕，在體內使用時，它已經被標準化。該機器人操作的復雜性，新的微觀機制日益復雜的工作，以確保自由的新的移動裝備的發展程度，手臂和手指的發展是經營環境的改善，以滿足機器人操作關節的精確度，需要的是準確的迫切需要。1.3 課題的設計內容 作為這種設計，和設計的主要的內容，是機器人碼垛的研究，1）機器人發展歷史，了解當前形勢和未來發展趨勢，把握碼垛機器人的基本組件的機械和結構特性。2）碼垛機器人，我們可以設計的整體方案。最好的選擇使用，比較設計的一部分。該程序后，請檢查所有的設計細節。的材料，設計臂，應力分析的共同選擇，手腕電機，軸承的設計中，一個耦合的選擇包括，銷連接，選擇檢查軸承，和選擇驅動器系統的螺釘，檢查的軸承;：電機，滾動耦合引導和滑動的選擇。選擇臀部電機，聯軸器，軸承類型。包含 CAD 圖紙和三維建模及說明書,咨詢 Q 197216396 或 1197098592 總體方案設計2.2 碼垛碼垛機器人工程概述碼垛碼垛機器人是一個技術集成的跨學科，涉及計算機技術和自動化技術的機器，機制，機械，氣動，液壓技術，檢測技術等領域。在科人找出有效解決組合問題綜合工程被稱為“系統工程”。手臂多碼垛運動設計，例如，系統工程，應作為一個綜合的方法來系統設計對外關系的系統，并從整個有機聯系的手臂運動環境的研究，開發和應用根據系統的內部部分多接頭。從復雜機械系統，包括一定的規則的功能系統結合多個子系統，它是一個不可分割的整體。如果你失去了開放的系統，可根據特定的一組。因此，在一個復雜的機械設計，概念啟動機器，系統必須具有以下特征：1.機械系統完整的完整性機械系統由幾個子系統具有不同的整體性能應具有的特定功能。2.作用的子系統之間的有機聯系，包括有機，相互關聯的。3.每個目標系統必須具有明確的目標和系統的功能，結構，功能，目標和手段，決策系統的各個子系統結合起來。4.系統對環境的適應是適應環境在某些情況下，我們必須能夠適應變化的外部環境中。所以，在設計機器人時，不僅要注意碼垛運動系統的部件的整個多部件設計臂應根據視工程系統的角度來看，這取決于一個單一的多碼垛臂的動作的功能要求，子系統，多臂碼垛，合理，產品的性能，需要在多碼垛臂的動作的作業的所有組件。一般來說，最復雜的行業手臂碼垛如下：在操作機器，是最大的，單臂多碼垛的運動來完成的任務，式子里，包括基地，手臂，手腕，副作用機構。傳輸系統，式子里，包括幾個傳輸零點電源，控制，驅動系統和伺服驅動系統。所述控制系統包括電子控制裝置的操作，記憶功能（計算機或其它版本控制裝置可編程） ，操作員接口裝置（鍵盤，鼠標等） ，數據處理裝置和各種傳感器，放大離線傳輸，傳感器編程接口設備通信的 I / O 14內部和外部傳感器和其他設備（一般或特別。特征行業臂多碼垛運動是普遍的調整，靈活的臂工業多碼垛運動可有效地用于柔性生產系統關鍵部件的發送處理單元組件或材料或其它柔性制造系統（例如，機床，鍛壓，焊接，裝配等生產設備） ，輔助設備，控制系統，多碼垛臂運動，各種不同形式的運動系統的組建多聯技術工藝機械行業其他生產部門。生產，如建筑，開采，生產和輸送臂移動多碼垛是參考系統。2.3 工業碼垛碼垛機器人總體設計方案論述（一）確定負載設計一種碼垛機器人機械臂，前端負載 30KG。機器人動作范圍高度 1.8米 水平 1.8米左右，工作效率 180袋/小時。機械臂由大臂與小臂構成，大臂長 1900mm，小臂長1800mm，要求選擇大臂和小臂的電機功率，設計大、小臂的機械結構。為了保持機構穩定性，大臂設計程平行四連桿機構。負載的大小主要取決于由于運動的沿的作用力和夫婦的機械接口上的多碼垛臂的運動的包含 CAD 圖紙和三維建模及說明書,咨詢 Q 197216396 或 11970985方向。式子里，下臂應該包括端部執行器的更碼垛運動（重量） ，和工件的重量或處理對象接縫預定速度和加速度的條件下，產生的慣性力等。該項目的數據參考設計初步估算表明，這一項目可能屬于一個小負荷。（二）驅動系統由于伺服電機具有良好的控制性能，檢查的靈活性，允許速度，位置，環境，體積小，效率高，適用于更為苛刻的運動控制沒有影響的精確控制小臂運動多企業等特點，因此，該項目采用的是伺服電機。（三）傳動系統動臂多碼垛運動可以緊湊，重量輕，慣性小，傳動鏈條應考慮采取措施縮小差距，提高手臂多的移動和位置創業精密運動控制。臂傳遞機構機械運動多碼垛通常使用齒輪，蝸桿，滾珠絲杠，皮帶，鏈條傳動，行星齒輪，傳動齒輪和諧波鋼等，由于傳動齒輪具有效率高，準確，結構緊湊，工作可靠，壽命長等優點，與大學學習和掌握更扎實的傳輸，所以這個設計設得的旅行。（四）工作范圍操作過程中的工業手臂動作的工作范圍是多碼垛的多碼垛臂的運動取決于所述扇區的操作領域和確定的軌跡，用表示的工作空間。形狀和有關該結構的工作空間的大小坐標運動的多碼垛碼垛機器人，其大小和在數量和程度每個臂的自由操縱器公共軸線的長度的變化程度和所設得的碼垛軸的每個角的（五）運動速度每個鉸接機械臂更堅定的臂的最大行程，按照循環時間來確定每個操作的時間的運動后，可以進一步確定每個動作的速度，單位為米/秒（）/ s 的，時間每個運動分配考慮在順序地或同時地等進行許多因素，如每個操作序列之間的周期的總時間長度。表做他們的操作時間，操作時間分配之外的運動進行比較，以考慮分配請求有關的過程，它也必須考慮慣性的行程的大小和驅動和控制，定位和精度要求。2.4 碼垛機器人機械傳動原理碼垛碼垛機器人的本體結構組成如圖：包含 CAD 圖紙和三維建模及說明書,咨詢 Q 197216396 或 11970985圖 2.2碼垛碼垛機器人本體組成本節描述的所有以下列方式的組件和功能?；締挝唬夯鶚嫾ǖ鬃?，齒輪傳動件，軸承，步進馬達?；咀饔檬侵С謽嫾?，所述支承構件旋轉臂，承受的工作負載的總重量和碼垛機器人，所述堿必須具有足夠的強度，剛度和負荷能力。此外，該堿也需要一個足夠大的安裝基礎，以確保在工作場所碼垛機器人的穩定運行。碼垛機器人臂，通常會導致驅動臂運動（例如，液壓，氣動或一個馬達）和一個驅動源（例如，燃料箱，燃料箱，齒輪齒條機構，連桿機構，螺旋機構或凸輪機構等各種運動臂組成的組件的）手臂大臂和小臂。繁榮的成員如下：動臂和齒輪件，驅動電機。在臂構件：臂，驅動軸，皮帶，定時等，以手腕運動用步進固定臂的電動機驅動的一端。腕部分：包含列表殼體，傳動齒輪和軸，所述機械接口。2.5 碼垛機器人總體方案設計碼垛碼垛機器人的結構形式的機器人形結構，并調整圓柱形結構，球面坐標的結構，該多接頭結構 4。的結構和它們的相應特征中的每一個，如下所述3。1.直角坐標結構 運動空間直角坐標機器人，它是那么容易落實到閉環位置控制的線性運動，由于如圖 2-1（一） ，直角坐標機器人可以達到非常高的位置，實現各有三個其他存在的由垂直的直線運動精度（ 中號步驟） 。然而，直角坐標相對于空間機器人的運動有關的機器人的結構的尺寸，這是比較小的。因此，為了實現恒定的空間運動，大于機器人比其他類型的矩形機器人結構尺寸的組織尺寸坐標。直角坐標機器人的工作區是矩形空間。直角坐標機器人主要用于組裝和碼垛，直角坐標機器人的業務，它具有懸臂門，三起重機類型的結構。包含 CAD 圖紙和三維建模及說明書,咨詢 Q 197216396 或 119709852.圓柱坐標結構如在圖 2-1（B）中，空間氣缸所示，調整直線運動的運動并實現兩個旋轉運動和機器人。這種機器人的結構相對簡單，并且能夠在精度一般操作的處理中使用。它的工作空間是圓柱形的空間。3.球坐標結構如圖 2-1（c）中，該空間的運動是球形坐標機器人組成的直線運動實現兩個旋轉運動的。這個簡單的機器人結構，成本低，精度不高。它將在主要業務的處理中使用。他們的工作空間是球形的空間。4. 碼垛型結構如在 2-1（d）所示，為了實現一個空間移動碼垛機器人包括三個旋轉運動。多碼垛機器人的運動是一個靈活，結構緊湊，占地面積小。規模相對碼垛機器人本體，其相對較大的工作空間。這種碼垛機器人是廣泛焊接，涂裝，碼垛，組裝，以及使其它操作被廣泛用于在這種類型的機器人的，它是在工業中使用。碼垛型碼垛機器人結構，有水平碼垛型和垂直碼垛型兩種。(a) 直角坐標型 (b) 圓柱坐標型 (c) 球坐標型 (d) 碼垛型圖 2-1 四種碼垛機器人坐標形式根據任務書和具體要求，我們，事實上，設得了碼垛型（D ） 。特定的形狀和特定的要求機器人數控機布局，設計要求兼顧處理工件到 5KG 質量能夠簡化結構，降低只要，由于考慮到會議系統的技術要求的前提下，以改善這種設計的可靠性和具體的成本。大機器人臂的運動范圍和更高的定位精度，用一個腰部轉動自由度六個自由度，以及自由設計的懸臂和臂腕音調的轉動節距自由前臂，轉動自由度的碼垛機器人。在本文的臂結構的設計要求的尺寸，因此，需要實現一個大俯仰自由，在該臂的詳細設計的旋轉臂機構的自由。2.6 本章小結為了確定解決方案，才能做出最終決定，通過設得多種方案，完成設計的機器人系統，本章后面英寸如，以確定機器人的整體設計，機器人，手臂，手腕，端部的腰部，中詳細做了的設計的各個部分。包含 CAD 圖紙和三維建模及說明書,咨詢 Q 197216396 或 11970985133 碼垛機器人大臂部結構3.1 大臂部結構設計的基本要求臂部件的主要成分是碼垛機器人。它的作用是支持的手，帶領他們騰出運動。臂移動類型：任意點的運動的空間范圍內的一個手柄部。如果你已經改變了手（方位）合資的態度，以手臂來實現的自由。因此，我們設計成一般臂的基本要求。1.手臂，能力，需要加載剛度好，重量輕它通常是在臂，不僅彎曲（在一個方向上，而不是僅僅彎曲） ，由反向，由需要設得的高彎曲和橫截面形狀的抗扭剛度。顯然，基本相同的按橫截面，鋼鐵，工程單位重量的面積槽鋼的轉動慣量，比圓形大得多。因此，在碼垛機器人的無縫鋼管，不僅提高了在許多情況下導桿，如工字鋼，或所述臂的剛度，非常減少臂的重量，中空只更確切地說，被用作支撐槽鋼，內置驅動器，因此，清爽使在緊湊，以及傳輸管道的外觀，它可以被放置。2.在臂的速度高時，也有小的慣性在統一的手臂一般，運動，請求啟動和力臂端，移動的減速時間開始，否則，沖擊和振動，加速度和終止請求之前沒有太大的影響為了減少，它已經改變了。為了減小轉動慣量，必須采取以下措施。（A）成分，降低臂的重量以移動使用鋁等輕質高強度材料。（B）以減少手臂運動部件的總體尺寸（C）減少轉彎半徑（D）驅動系統中設有緩沖裝置（3）的運動的臂應該是靈活的。為了減少摩擦和滑動摩擦的運動部件之間的摩擦力盡可能臂滾動代替。（4）位置精度要高。最困難的碼垛轉移機器人控制的位置，精度很差，通常是高直角坐標加上設置裝置，用于碼垛機器人的圓筒形位精度，檢測臂上這意味著位置，可以控制一個更好的位置精度。鑄件尺寸 鑄鋼 灰鑄鐵 球墨鑄鐵 可鍛鑄鐵 鋁合金 銅合金 200200 58 1012 35 410 46 812 35 68 33.5 46 35 68 包含 CAD 圖紙和三維建模及說明書,咨詢 Q 197216396 或 11970985在本文中，其它機器人臂的剛度，減少了電機負載的底部接頭，減少了臂的重量，以確保它能夠提高機器人手臂的動態響應，一方面，薄鋁設計合金構件。鑄造鑄型砂的設計的最小厚度。最小壁厚：具有其鑄造合金，分別不同的鑄造合金鑄造的合適的厚度， “最小厚度可以是”澆鑄，取決于類型的尺寸和合金鑄件，相同是否，見表 4.1 所示：表 4.1 砂型鑄造鑄件最小壁厚計（mm）它簡單地砂鑄造廠的結構設計，一個特殊的鑄造工藝，鑄造結構對應于每個不同的鑄件和特性應根據來設計。在本文中，通過使用鑄鋁外殼手臂。具體尺寸，請參閱總裝圖。3.2 大臂部結構設計大臂殼體采用鑄鋁，方形結構，質量輕，強度大。3.3 大臂電機及減速器選型假設小臂及腕部繞第二碼垛軸的重量：J2=M2L42+M3L52=10.0972+40.1942=0.16kg.m2大臂速度是 10r/min ，則旋轉開始時的轉矩用以下式表達：JT式子里，T - 旋轉開始時轉矩 N.mJ - 轉動慣量 kg.m2- 角加速度 rad/s2使碼垛機器人大臂從 到 需要的用時： 則：016/sst1.0(3.4)113.47.4.TJ Nmt鑒于關于重心的機器人手臂的轉動慣量的摩擦轉矩軸的各個部分的，開始轉動 10N.m起動轉矩，可以假設 2 的安全指數，期望的輸出的諧波減速器最小轉矩為：200200500500 500500 1520 1015 1220 - - - 包含 CAD 圖紙和三維建模及說明書,咨詢 Q 197216396 或 11970985(3.5)設得諧波減mNT.2015201速器：型號：XB3-50-120 （XB3 型扁平式諧波減速器）額定輸出轉矩：20N.m 減速比：i 1=120 設諧波減速器的的傳遞效率為： ，步進電機應輸出力矩為：%90(3.6)mNiTout .18509.201設得 BF 反應式步進電機型號：55BF003靜轉矩：0.686N.m步距角：1.53.4 減速器參數的計算剛輪、柔輪的材料都是鍛鋼，小齒輪用 45的材質， ，硬度 250HBS。剛輪材料為 45 鋼（調質） ，硬度 220HBS。1.齒數的確定柔輪齒數： 201iuZr剛輪齒數： rg已知模數： ，則m5.0柔輪分度圓直徑： mdrr 1025.鋼輪分度圓直徑： Zg柔輪齒圈處的厚度： mdZrr 25.101)42075(10)475( 441 重載時，為了增大柔輪的剛性， 允許將 1計算值增加 20%，即m.2.1柔輪筒體壁厚： m05.17.01為了提高柔輪的剛度，取 2輪齒寬度： dBr5.輪轂凸緣長度： 取BC5.431).0()30( 4mC柔輪筒體長度： LLr 10,28282.18取輪齒過渡圓角半徑： mr5為了減少應力集中，以提高柔輪抗疲勞能力，取 r2.嚙合參數的計算包含 CAD 圖紙和三維建模及說明書,咨詢 Q 197216396 或 11970985由于采用壓力角 的漸開線齒廓，傳動的嚙合參數請看以下式子。20因輪齒扭矩的因素，使輪齒間隙減小的值為：（扭轉彈性模數 G=80GPa）GDBMLdjCrrnm2maxax式子里，： mN3ax 10505nm781.082.1053W0m=0.89810 -5Zr2C nmaxm為了消除在 的情況下進入嚙合的齒頂干涉，則必須使最大側隙 大于由于齒輪maxMmaxnC扭轉減小的側隙 后，還應保證存在有側隙值 。nC0nC式子里，： i)60(140maxnn徑向變形系數： mZnrax50 289.則： Cn 08.)61(40 nm 15.71.0ax徑向變形系數： 962.0.82089.50 柔輪的變位系數：61.304.285.93104.85.3130rrZmx剛輪的變位系數：58.3)196.(1.3)(0 mxrg驗算相對嚙入深度：125.01)962.04.(8.296.04 3rn Zh如果計算找出的 ，繼續計算，設得 2。如果出現 ，為了傳遞動力，應適當增加mn mhn值重新計算，使 。nmC1h包含 CAD 圖紙和三維建模及說明書,咨詢 Q 197216396 或 11970985柔輪齒根圓直徑：mXChamDrrf 26.10).3501(.210)(2 式子里，齒頂高系數 ;徑向間隙系數 C柔輪齒頂圓直徑：cpnfrar 76.1035.)2.05.1(26.0)(2 式子里， （找到相應表格設出 ）.m相對嚙入深度和輪齒過渡曲線深度系數之和應符合兩個不等式驗算公式。1)(2mchcapnpn即：5.12.50)2.5.( 3.0剛輪齒頂圓直徑：mmhDnarg 48.1035.2.5.0962.7.3)()(0 剛輪齒根圓直徑：設出插齒刀齒數 ，插齒刀變位系數 ，插齒刀原始齒形壓力角102gcZcx，則20 0149.2,937.os,364.tan inv剛輪和插齒刀的制造嚙合角： 07.ta10258.t00 ivivzxinvcgc 找到漸開線函數表和三角函數的表格設出 86.52.cos,.27cg那么剛輪和插齒刀的制造中心距： mzmAcgcgcg .86.093)12(5.0os2)( 插齒刀的齒頂圓直徑： hazDca 5.1).(.)( 剛輪齒根圓直徑： DAacgf 36087622驗算剛輪齒根圓和柔輪齒頂圓的徑向間隙： marfg 15.0)(21包含 CAD 圖紙和三維建模及說明書,咨詢 Q 197216396 或 11970985即： 075.1.032.596.0)7.136.05(2 可見沿波發生器長軸,在剛輪齒根圓與柔輪齒頂圓之間存在徑向間隙。 3.凸輪波發生器及其薄壁軸承的計算滾珠直徑： nDd)10.8.(0柔輪齒圈處的內徑： rm那么： nrD軸承外環厚度：由于工藝上的要求，可將外環做成無滾道的 11011.65.80.4.52ahdm軸承內環厚度： 21.7內環滾道深度： 0805.41hdhm式子里的 是考慮到外環無滾道而內環滾道加深量。 10.5軸承內外環寬度：所用為滾珠軸承，近似等于齒寬 B軸承外環外徑： 10nrDm軸承內環內徑：20().7876dahdm為了便于制造，采用雙偏心凸輪波發生器。則凸輪圓弧半徑： 42TdeR式子里，是偏心距： 3.1401.382grdm（ -剛輪分度圓直徑， -柔輪分度圓直徑）gdrd則凸輪圓弧半徑： 3.1476.837.12TR凸輪長半軸： .39aem凸輪短半軸： 37Tbm3.5 承載能力的計算3.5.1 柔輪齒面的接觸強度的計算按照在非?？拷彷喼本€的諧波傳動齒輪比特性和剛性輪比的齒數多的齒。因此，通過工作表面的齒側的最大接觸應力，主要的負載能力的實際諧波驅動的限制軟。因此，諧波傳動齒輪齒的軟邊，應符合下列條件的接觸強度。包含 CAD 圖紙和三維建模及說明書,咨詢 Q 197216396 或 11970985接觸力計算公式： tan82jjbkrM-輸出轉矩M-柔輪節圓半徑r-柔輪輪齒寬b-剛輪壓力角-接觸系數（0.40.9）k對于一般雙波傳動，輪齒寬 許用接觸應力:rb2.0MPj49則： 36.125.0514.3tan8tan8232 jj MPbkr 所以滿足齒面的接觸強度要求。3.5.2 柔輪疲勞強度的計算柔輪材料采用 ,調制硬度 229269。CrMoAl8計算柔輪在反復彈性變形狀態下工作時所產生的交變應力幅和平均應力為:截面處正應力： 27maDE0切應力： Lm由扭矩產生的剪切應力： 2mMD式子里： ）（ GPaEmdDrm 20,5.,10,0MPapaMa 7.12074.1205.1)01(4.325.5.5.0 .87187)10(.2.7 633393 623393 則： mma .).(5. 包含 CAD 圖紙和三維建模及說明書,咨詢 Q 197216396 或 11970985驗算安全系數： )(12aknn疲勞極限應力： MPa4501應力安全系數： k )5.314807.3.0(2.07.584121 MPaknsma 式子里，抗拉屈服極限： Pas5剪切應力集中系數： .2k256.273.5.2731.061.042 nn達到疲勞強度要求。軸的計算校核畫軸的受力分析圖，軸的受力圖請見下圖：已知：作用在剛輪上的圓周力包含 CAD 圖紙和三維建模及說明書,咨詢 Q 197216396 或 11970985NdTF2.94350138.21徑向力 r .tan.tan0法相力 NFa 7.132cos.941)算出垂直面的支撐反力： NLdarv3.17.8251034. NFVrV 6.453.1.3412)水平面的支撐反力：FtH6.471213）F 在支撐點產生的反力：NLKFF 3.167.92.7485.0.121 外力 F 作用方向與傳動的布置有關，在具體位置尚未確定前，可按最不利的情況考慮，見（7）的計算4）繪垂直面的彎矩圖：MNLFMVav .9435.121.20.6412 5)繪水平面的彎矩圖：HA .10.616)F 產生的彎矩圖：NK.285.2.742 a-a 截面 F 力產生的彎矩為：MLMA .143.1917)算出合成彎矩圖：按最壞的狀態，把 AF與 直接相加2AHVMA= +MAF=2HV29.01.+41.1=70.1 N.m包含 CAD 圖紙和三維建模及說明書,咨詢 Q 197216396 或 11970985MA= +MAF=2AHVM29.0.4+41.1=62.57 N.m8)算出軸傳遞的轉矩：TN.mm410358.29)算出危險截面的當量轉矩請見下圖，a-a 截面最危險，其當量轉矩為：22TMae如認為軸的扭切應力是脈動循環應變力，設折合系數 a=0.6，帶入式子得出：mNae.51758.23601.722210）算出危險截面處軸的直徑軸是 45鋼材，調質處理，從表格 14-1 找到并設出 B=650Mp,從表格 14-3 找到并設出 -1b=60Mpa,則：mMdbe 8.2601.571.0333 考慮到鍵槽對軸的消弱，將 d 值加大 5%，由此得出：d=22.8*1.05=24mm e確定 X、Y 值 XA=1 YA =0 查載荷系數 fP 1.2計算當量載荷P=Fp(XFr+YFa) PA=5796.24 PB=6759.14計算軸承壽命 )max(16700BArhPCnL 763399h大于12480h由計算結果可見軸承 6014AC、6007 均合格，最終設定軸承 6014。四、軸的強度校核包含 CAD 圖紙和三維建模及說明書,咨詢 Q 197216396 或 11970985經分析知 C、D 兩處為可能的危險截面， 現來校核這兩處的強度：1.、合成彎矩 60.391522BVHrBAAF78.263rACFM2.、扭矩 T圖91063（3） 、當量彎矩 61204)(32MC（4） 、校核從相關書本找出，材料 45的強度參數：Pab591C截面當量彎曲應力： 95.1)80(1.624033bCd由計算結果可見 C截面安全。設定為檢查各軸鍵， 鍵槽減速器關鍵環節中 的靜態鏈接，這僅僅是為了擠壓應力檢查。首先，電機在關鍵的設置和檢查：包含 CAD 圖紙和三維建模及說明書,咨詢 Q 197216396 或 11970985鍵在滑輪：軸的直徑和長度被選擇在鍵 B8X7軸滑輪，根據鍵長 50 GB / T1096，材料是通過以下方式聯合：45 鋼（鍵） ，40Cr 鋼（軸）在剛輪 1.關鍵：在軸直徑和輪轂的選擇鍵 B14X9GB / T1096的軸線方向按照長度接頭的材料如下。 20CR 系統（集線器） ，45 號鋼（鍵） ，系統的 20Cr（軸）在這種情況下，關鍵環節資格。2.在輸出軸的關鍵：根據在所選擇的關鍵 16X10聯接器的軸的直徑和軸向長度，密鑰長度100，GB / T1096下列材料是這樣的結：45 鋼（耦合） ，45 號鋼（鍵） ，45（軸）房子的風格，最小的粘結強度，因為許用應力檢查，從相關書本其 MPap10425.80569124314 pplkdT該鍵聯結合格.包含 CAD 圖紙和三維建模及說明書,咨詢 Q 197216396 或 1197098546總 結我們的機器人的研究和應用起步較晚，但隨著國內外機器人，社會需求的增加和技術的進步，機器人是一個快速發展的各種小批20 屆本科畢業論文（設計）相關中英文翻譯資料資料題目：工業機械手設計學生姓名： 所在院系：機電學院所學專業：機電技術教育完成時間： Industry manipulatorThe industry manipulator is one kind of high tech automation production equipment which the nearly several dozens years develop, the industry manipulator is an industry robot important branch, its characteristic is may complete each kind of anticipated work task through the programming, has at the same time the human and the machine respective merit in the structure and the performance, has manifested humans intelligence and the compatibility especially, in the manipulator work accuracy and each kind of environment completes the work ability, has the broad prospects for development in the national economy various domains, along with the industrial automation development, appeared the numerical control processing center, it while reduces workers labor intensity, enhanced the labor productivity greatly, butIn numerical control processing common on yummy treats working procedure, usually still used the manual control or the tradition black-white control semiautomatic installment, the former required a lot of work time-consuming, the efficiency is low, because the latter designed complex, had many relays, the wiring to be numerous and diverse, is vibrated easily the chassis the disturbance, but had the reliability badly, the breakdown many, questions and so on service difficulty, the programmable controller PLC control on yummy treats manipulator control system movement simple, the line design reasonable, had the strong antijamming ability, had guaranteed the system movement reliability, reduced the service rate, enhanced the working efficiency.The manipulator technology involves to mechanics, mechanics, the electrical hydraulic pressure technology, the automatic control technology, the sensor technology and the computer technology and so on, is an interdisciplinary comprehensive technology.The manipulator is one kind can automate the localization control and may program the multi-purpose machines which the foreword changes, it has many degrees of freedom, available transports the object to complete in each different environment works.In wage level low China, plastic product profession although still belonged to the labor force intensity, manipulators use already more and more popularized, these electronic and automobile industry European and American Multinational corporation was very early on is located in Chinas factory in them to introduce the automated production, but the present change was these distributes in industry crowded South China, East China coastal area Chinese Native place Plastic Processing factory also starts to the mechanical wristwatch to appear the more and more strong interest, because they had to face the worker rate of personnel loss to be high, as well as the halving belt came challenge.Along with our country industrial production leap development, the automaticity rapid enhancement, realization work piece loading and unloading, welding torch, spray gun, trigger tools and so on changes, the transportation or manages carries on work and so on processing, assembly automations, has brought to peoples attention increasingly, simultaneously also requests the feeder construction to be more nimble, the flexibility, adapts for delivers the different goods, this enables for the feeding manipulator in the automaton, to obtain the increasingly widespread application from the generatrix in.In the production may enhance the production using the manipulator the automated level and the labor productivity, may reduce the labor intensity, the guarantee product quality, the realization safety in production, the industry manipulator can replace the human in the industrial production to make certain monotonous, frequent and the redundant long time work, perhaps dangerous, under adverse circumstance work, for example in the ramming, the pressure casting, the heat treatment, the welding, the painting, plastic working procedures and so on in product forming, machine-finishing and simple assembly, as well as in departments and so on in atomic-energy industry, completes to the human body harmful material transporting or the craft operation, as well as aspects and so on light industry, transportation shipping industry obtain the more and more widespread application.工業機械手工業機械手是近幾十年發展起來的一種高科技自動化生產設備，工業機械手是工業機器人的一個重要分支，它的特點是可通過編程來完成各種預期的作業任務，在構造和性能上兼有人和機器各自的優點，尤其體現了人的智能和適應性，機械手作業的準確性和各種環境中完成作業的能力，在國民經濟各領域有著廣闊的發展前景，隨著工業 自動化的發展， 出現 了數控加工中心,它在減輕工人的勞 動強 度的同 時，大大提高了勞動生產率，但數控加工中常見的上下料工序，通常仍采用人工操作或傳統繼電器控制的半自動化裝置，前者費時費工、效率低，后者因設計復雜，需較多繼電 器,接線繁雜，易受 車 體振動干擾，而存在可靠性差、故障多、維修困難等問題 ，可 編程序控制器 PLC 控制的上下料機械手控制系 統動作簡便、 線路設計合理、具有較強的抗干擾能力，保證了系統運行的可靠性，降低了維修率，提高了工作效率。機械手技術涉及到力學、機械學、電氣液壓技術、自動控制技術、傳感器技術和計算機技術等，是一門 跨學科綜合技術。機械手是一種能自動化定位控制并可重新編程序以變動的多功能機器，它有多個自由度，可用來搬運物體以完成在各個不同環境中工作。在工資水平較低的中國，塑料制品行業盡管仍屬于勞動力密集型，機械手的使用已經越來越普及，那些 電子和汽車業的歐美跨國公司很早就在它們設在中國的工廠中引進了自動化生產，但現在的變化是那些分布在工業密集的華南、華東沿海地區的中國本土塑料加工廠也開始對機械手表現出越來越濃厚的興趣，因為他們要面對工人流失率高，以及交帶來的挑戰。隨著我國工業生產的飛躍發展，自動化程度的迅速提高，實現工件的裝卸、轉向、輸 送或操持焊槍、噴槍、板手等工具 進行加工、裝配等作業的自動化，已愈來愈引起人們的重視，同時 也要求供料機構更加靈活、柔性化，以適 應供送不同的物品，這使得供送料機械手在自動機、自 動線上得到愈來愈廣泛的應用。生產中應用機械手可以提高生產的自動化水平和勞動生產率，可以減輕勞動強度、保 證產品質量、實現安全生產，工業機械手在工 業生產中能代替人做某些單調、 頻繁和重復的長時間 作業，或是危 險、惡劣 環境下的作業，例如在沖壓、壓力鑄造、 熱處理、焊接、涂裝、塑料制品成形、機械加工和簡單裝配等工序上，以及在原子能工業等部門中，完成對人體有害物料的搬運或工藝操作，以及輕工業、交通運輸業等方面得到越來越廣泛的應用。

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